數控機床

本書以廣泛使用的典型數控機床為主線，較為全面地介紹了各種數控機床的工作原理及傳動結構，精選了部分普通金屬切削機床的內容，簡明地講述了數控機床中常用的液壓、氣壓元件及迴路、數控機床中典型機械結構，同時還介紹了數控機床的安裝與驗收、使用與維護以及精度檢驗等內容。

本書簡明扼要、圖文並茂、機床結構分析典型全面，機床調試與維護緊貼生產實際，具有示範性，結合全國首屆數控技能大賽及數控工藝員鑒定的題型及內容精選習題及實訓，便於讀者理解和掌握，是一本針對性和實用性較強的教材。

本書可作為高職、高專院校數控技術應用專業、機械製造專業、機電一體化等專業的教材，也可作為從事數控機床工作的工程技術人員的參考書。

李雪梅，女，副教授，機電基礎實驗室主任，本科畢業於武漢大學，工學碩士。先後在三峽電力職業學院、桂林電子科技大學任教，曾任湖北省勞動廳數控加工中心高級工考評員，數控工藝員考評員。曾主、持全國CAD應用和數控工藝員技能培訓鑒定中心建設及考評工作，從事《數控技術》、《單片微機原理》、《PLC原理及應用》等課程的教學與研究工作。2005年調入桂電，先後從事《工程製圖》、《精密機械設計基礎》等課程教學。近年來在相關學術領域參與省級項目 3項，橫向項目2項，公開發表論文10多篇，主編及副主編著作6部，申請專利四項，獲省部級優秀教師，桂林電子科技大學首屆“十佳優秀任課稱號”教師。

第1章 機床概論

1.1 金屬切削機床

1.1.1 金屬切削機床及其地位和作用

1.1.2 金屬切削機床的發展概況

1.1.3 金屬切削機床的分類與編號

1.2 機床的運動與傳動

1.2.1 機床的運動

1.2.2 機床的傳動

1.3 數控機床概述

1.3.1 數控機床的組成及其各部分功能

1.3.2 機床中有關數控的基本概念

1.3.3 數控機床分類

1.3.4 數控機床的規格、性能和可靠性指標

1.3.5 數控機床的主要功能

1.3.6 數控機床的發展趨勢

實訓1

本章小結

習題1

第2章 普通金屬切削機床

2.1 車床

2.1.1 概述

2.1.2 CA6140車床的傳動系統

2.1.3 立式車床簡介

2.2 X6132型萬能升降台銑床

2.2.1 主要組成部件

2.2.2 機床的傳動系統

2.2.3 其他常見銑床簡介

2.3 其他機床

2.3.1 鑽床

2.3.2 磨床

2.3.3 組合機床

實訓2

本章小結

習題2

第3章 數控機床典型結構及部件

3.1 數控機床的結構特點及要求

3.2 數控機床主傳動系統

3.2.1 主軸變速方式

3.2.2 主軸部件

3.3 數控機床進給傳動系統

3.3.1 數控機床對進給傳動系統的要求

3.3.2 聯軸器

3.3.3 消除間隙的齒輪傳動結構

3.3.4 滾珠絲杠螺母副

3.3.5 直線電機傳動

3.3.6 機床導軌

3.4 位置檢測裝置

3.4.1 位置檢測裝置的作用與要求

3.4.2 位置檢測裝置的分類

3.4.3 脈衝編碼器

3.4.4 光柵

3.4.5 磁柵

3.5 排屑裝置

3.5.1 排屑裝置在數控機床中的作用

3.5.2 排屑裝置的種類

實訓3 認識（或拆裝）數控機床機械傳動部件和支承部件

本章小結

習題3

第4章 數控車床

4.1 概述

4.1.1 數控車床的組成及特點

4.1.2 數控車床的分類

4.1.3 數控車床的布局

4.2 數控車床的傳動系統及裝置

4.2.1 主傳動系統及裝置

4.2.2 進給傳動系統及裝置

4.2.3 刀盤運動及傳動裝置

4.2.4 尾座

實訓4 認識轉位刀架的結構及相關零、部件

本章小結

習題4

第5章 數控銑床

5.1 概述

5.1.1 數控銑床的主要功能及加工對象

5.1.2 XKA5750數控銑床的組成

5.2 數控銑床的布局及分類

5.2.1 數控銑床的布局

5.2.2 數控銑床的分類

5.2.3 數控銑床總布局的發展趨勢

5.3 數控銑床的傳動系統及典型結構

5.3.1 機床傳動系統

5.3.2 數控銑床典型部件結構

實訓5

本章小結

習題5

第6章 加工中心

6.1 概述

6.1.1 加工中心的基本功能與特點

6.1.2 加工中心的分類

6.2 加工中心的傳動系統與結構

6.2.1 機床的組成及參數

6.2.2 機床的布局

6.2.3 JCS-018A的主傳動系統及結構

6.2.4 JCS-018A的進給傳動系統及結構

6.2.5 加工中心自動換刀

6.3 數控複合加工機床簡介

6.3.1 鏜銑加工中心

6.3.2 五面加工和五軸聯動加工中心

6.3.3 雙主軸車削中心

6.3.4 車-銑複合加工中心和銑-車複合加工中心

6.3.5 切削加工與激光加工或超聲加工相複合

6.3.6 不同工藝方法的複合加工及新興的車磨中心

6.3.7 數控複合加工機床的發展趨勢與方向

實訓6 認識加工中心的刀庫及換刀機構的機關零、部件

本章小結

習題6

第7章 數控機床的液壓與氣壓系統

7.1 液壓與氣壓傳動概述

7.1.1 液壓傳動的工作原理

7.1.2 氣壓傳動的工作原理

7.1.3 液壓與氣壓傳動系統的構成

7.1.4 液壓與氣壓傳動的特點

7.2 液壓與氣壓傳動的主要元件應用簡介

7.2.1 液壓泵的工作原理

7.2.2 空氣壓縮機

7.2.3 液壓電機和氣壓電機

7.2.4 動力缸

7.2.5 控制元件

7.2.6 輔助元件

7.3 數控機床上液壓系統的構成及其迴路

7.3.1 壓力控制迴路

7.3.2 速度控制迴路

7.3.3 方向控制迴路

7.4 數控機床上氣壓系統的構成及其迴路

7.4.1 壓力控制迴路

7.4.2 換向迴路

7.4.3 速度控制迴路

7.4.4 氣、液聯動迴路

7.4.5 往複動作迴路

7.5 液壓與氣壓傳動系統在機床上的應用

7.5.1 平面磨床工作台液壓系統

7.5.2 TND360數控車床液壓系統

7.5.3 H400型卧式加工中心氣動系統

7.5.4 數控車床用真空卡盤

7.5.5 HT6350卧式加工中心氣壓系統

7.6 數控機床潤滑系統

7.6.1 油脂潤滑方式

7.6.2 油液潤滑方式

7.7 數控機床上液壓與氣壓系統的維護

7.7.1 液壓系統的維護要點

7.7.2 液壓系統的點檢

7.7.3 氣動系統的維護要點

7.7.4 氣動系統的點檢

實訓7 液壓泵的拆裝實訓

實訓8 液壓系統基本迴路的搭接

本章小結

習題7

第8章 特種數控加工機床

8.1 數控電火花機床

8.1.1 電火花加工概述

8.1.2 數控電火花機床

8.2 數控線切割機床

8.2.1 數控線切割機床的工作原理

8.2.2 數控電火花線切割加工的特點

8.2.3 數控電火花線切割機床的分類

8.2.4 數控電火花線切割機床的主要機械結構

8.2.5 工作液系統

8.2.6 脈衝電源

8.3 數控壓力機與數控折彎機

8.3.1 數控壓力機

8.3.2 數控折彎機

8.4 數控熱切割機床

8.4.1 數控激光切割機床

8.4.2 數控火焰等離子切割機

實訓9

本章小結

習題8

第9章 數控機床的選用與維護

9.1 數控機床的選型

9.1.1 確定被加工工件

9.1.2 機床規格的選擇

9.1.3 機床精度的選擇

9.1.4 自動換刀裝置和刀庫容量的選擇

9.1.5 數控系統的選擇

9.1.6 加工節拍與機床台數估算

9.2 數控機床的安裝與調試

9.2.1 加工中心的安裝

9.2.2 加工中心調試

9.2.3 機床的試運行

9.2.4 機床性能檢測

9.2.5 數控功能檢測

9.3 數控機床的驗收

9.3.1 數控機床幾何精度檢測

9.3.2 機床定位精度檢測

9.4 數控機床的維護

9.4.1 數控機床使用中應注意的問題

9.4.2 數控系統的維護

9.4.3 機械部件的維護

9.4.4 數控機床的日常維護保養

9.5 數控機床的故障診斷與維修

9.5.1 數控機床維修的基本概念與管理

9.5.2 故障診斷的基本概念及分類

9.5.3 數控機床的故障診斷與維修

實訓10 機床切削精度檢測實訓

本章小結

習題9

附錄A 數控機床坐標軸和運動方向的規定圖例

附錄B 數控機床主要部件常見故障及排除方法

2011年，中國生產機床109.84萬台，實現工業總產值6606.5億元，同比增長32.1%，其中數控機床27.21萬台，增速達15.26%，數控機床已成為機床消費的主流。尤其是高檔數控機床屬於高端裝備製造業，具有高技術含量、高技術附加值的特徵，是發展戰略性新興產業重要著力點，未來高檔數控機床市場巨大。

中國已經超過德國成為世界第一大機床市場，數控機床已成為機床消費的主流，未來數控機床市場巨大。粗略估計至2015年，我國數控機床行業資產總額將有望突破2400億元，銷售收入突破1800億元，利潤總額達到120億元，其年均同比增速均在10%以上。